動態功率管理的製作方法
2023-04-26 11:36:46 1
專利名稱：動態功率管理的製作方法
技術領域：
本公開涉及動態功率管理技術。
背景技術：
在常規系統中，作為數據中心工作的伺服器要連接到存儲子系統。數據中心中的功率傳送和冷卻性能受到限制。改善該性能費用昂貴並且在技術上有難度。存儲子系統是造成很大一部分功率消耗和熱負載的原因。例如，在許多情況下存儲子系統包括磁碟驅動器，即使在當前沒有對磁碟驅動器讀寫時也要使用功率保持磁碟驅動器可以用於讀寫(即「喚醒」)。另外，當磁碟驅動器被改變到節省功率狀態時，將磁碟驅動器改變到較高功率的狀態有時很耗時間。
常規系統的另一個問題是由於功率和冷卻系統的故障而導致數據中心的可用性降低。在數據中心中，功率傳送(例如市電、UPS、備用發電機)和冷卻系統有時會崩潰。今天，當遭遇這樣的故障時，許多數據中心會關閉。為了維持高可用性，數據中心持續運轉很重要。
常規存儲子系統幾乎沒有任何形式的功率管理。通常，存儲子系統的每個驅動器上的邏輯管理本地驅動器，該管理可能包括在本地驅動器不忙期間停止轉動。但是，擔心的是將存儲子系統置於低功率狀態對I/O吞吐率有不利影響，因而會損害在線事務處理(OLTP)結果。
因而，或者在驅動器級對盤驅動器實現功率管理，即當負載低時驅動器停轉，或者對設備功率狀態不進行積極管理，以便盤子系統持續運行。
因此，該領域需要改善存儲子系統的功率管理。
現在參考附圖，所有附圖中相似的參考標號表示對應的部分。
圖1A示出了一種實現了本發明的特定實施例的計算環境。
圖1B示出了可以實現本發明特定實施例的計算環境的進一步的細節。
圖2A示出了依照本發明特定實施例的一種存儲機架。
圖2B示出了依照本發明特定實施例的存儲子系統的進一步的細節。
圖2C示出了依照本發明特定實施例的I/O處理器的進一步細節。
圖2D示出了依照本發明特定實施例的I/O處理器的地址空間使用的進一步的細節。
圖3示出了依照本發明特定實施例的一般功率管理流程。
圖4A示出了依照本發明特定實施例的在主機上的功率管理操作。
圖4B示出了依照本發明特定實施例的在I/O處理器上的功率管理操作。
圖5A和5B示出了依照本發明特定實施例的延遲更新的操作。
圖6示出了依照本發明特定實施例的磁碟驅動器的功率消耗表。
圖7示出了計算機系統的一個實施例。
具體實施例方式
在以下說明中參考附圖，所述附圖構成說明書的一部分並且示出了本發明的幾種實施例。應理解可以使用其它實施例，並且在不偏離本發明實施例的範圍的前提下可以進行結構和操作的改變。
本發明的特定實施例提供了存儲子系統中動態的、策略驅動的功率管理。
圖1A示出了可以實現本發明的特定實施例的一種計算機環境。各種計算設備102a、102b、102c、102d和102e通過網絡176連接到存儲子系統140。所述計算設備可以是，例如，位於Anchorage，Alaska的伺服器102a，便攜個人計算機102b，位於Chicago，Illinois的伺服器102c，數據中心的伺服器102d，和位於Houston，Texas的客戶端102e。網絡176可以是，例如，區域網(LAN)、網際網路、廣域網(WAN)、存儲區域網(SAN)、WiFi(IEEE 802.11，1999)，無線LAN(IEEE 802.11，1999)等等。也就是說，存儲子系統140連接到連接了發布I/O請求的客戶端和伺服器計算機器102a、102b、102c、102d和102e的網絡。
圖1B示出了可以實現本發明特定實施例的計算環境的進一步的細節。主機103包括一個或多個中央處理器(CPU)104、易失性存儲器106、非易失性存儲裝置108(例如磁碟驅動器、光碟驅動器、磁帶驅動器等)，作業系統110，和一個或多個網絡適配器128。作業系統110可以包括作業系統驅動器，例如作業系統功率管理(OSPM)驅動器111。一個或多個存儲驅動器120和一個或多個應用程式124在存儲器106中進一步執行並能夠通過網絡176從遠程存儲子系統140發送和獲取包。
主機10e可以包括該領域內任何已知的計算設備，例如大型機、伺服器、個人計算機、工作站、膝上型計算機、便攜計算機、電話設備、網絡應用、可視化設備、存儲控制器等。計算設備102a、102b、102c、102d和/或102e可以實現主機系統104。本領域中任何已知的CPU104和作業系統110都可以使用。存儲器106中的程序和數據可以作為存儲器管理操作的一部分轉移到存儲裝置108。
存儲子系統140包括連接到存儲信道240的存儲伺服器200(即一種計算設備類型)，該信道連接到一個或多個存儲設備230(例如作為獨立磁碟冗餘陣列(RAID)系統一部分的盤驅動器)。存儲設備230也稱為I/O子系統230。
各網絡適配器128包括在網絡適配器112的硬體中實現的各種部件。各網絡適配器112能夠通過網絡176發送和接收數據包。
各存儲驅動器120在存儲器106中執行，並且包括網絡適配器112的與各網絡適配器112通信的特定指令和在作業系統110與各網絡適配器112之間的接口。各網絡適配器112或存儲驅動器120實施處理包的邏輯，諸如處理在傳輸層交換的包中所包括的消息內容的傳輸層協議，例如傳輸控制協議(TCP)和/或網際網路協議(IP)(傳輸控制協議DARPA網際網路程序協議說明，1981年9月；網際網路工程任務組(IETF)網際網路協議版本4(IPV4))，網際網路小型計算機系統接口(iSCSI)(IETF 2003年2月)，光纖信道(ISO 141665-1)，或當前技術中其它任何已知的傳輸層協議。傳輸協議層從接收到的TCP/IP包中解包有效負載並且將數據傳送到存儲驅動器120以便返回給應用程式124。而且，在網絡176上發送包之前，發送數據的應用程式124將數據發送到存儲驅動器120，然後存儲驅動器將數據發送到傳輸協議層以便打包在TCP/IP包中。
總線控制器134使得每個網絡適配器112能夠在計算機總線160上通信，計算機總線160可以包括當前技術中已知的任何總線接口，諸如外設部件互連(PCI)總線、小型計算機系統接口(SCSI)、串行ATA總線等。網絡適配器112包括用以實現物理通信層132的網絡協議，物理通信層用以通過網絡176向或從遠程數據存儲裝置發送和接收網絡包。在特定實施例中，網絡適配器112可以實現乙太網協議(IEEE std.802.3，2002年3月8號公布)，光纖信道(ISO 14165-1)，或當前技術已知的任何其它網絡通信協議。
網絡適配器112包括輸入/輸出(I/O)控制器130。在特定實施例中，I/O控制器130可以包括網際網路小型計算機系統接口(iSCSI控制器)，並且應理解還可以使用其它類型的網絡控制器，諸如乙太網媒體訪問控制器(MAC)或網絡接口控制器(NIC)或卡。
存儲裝置108可以包括內部存儲設備或附加的或網絡可訪問存儲裝置。存儲裝置108中的程序被加載到存儲器106中並且由CPU 104執行。輸入設備150用於為CPU 104提供用戶輸入，可以包括鍵盤、滑鼠、輸入筆、麥克風、觸敏顯示屏或當前技術已知的任何其它啟動或輸入裝置。輸出設備152能夠反映從CPU 104或其它部件傳遞的信息，諸如監視器、印表機、存儲裝置等。
在特定實施例中，除了一個或多個存儲驅動器120之外，主機103可以包括其它驅動器，諸如執行傳輸協議層的功能的傳輸協議驅動器(未示出)。
網絡適配器112可以包括執行對從計算機103或網絡176接收的包的處理附加操作的附加硬體邏輯。另外，網絡適配器112可以實施傳輸層負載引擎(TOE)以便在網絡適配器中實現傳輸協議層，相對於計算機存儲驅動器120進一步減少主機處理負荷。作為另一個選擇，傳輸層可以在存儲驅動器120中實現。
在特定實施例中，各種結構和/或緩衝器(未示出)可以駐留在存儲器106中，或者可以位於和存儲器106分離的存儲單元中。
圖2A示出了依照本發明特定實施例的存儲機架242。存儲機架242包括用於同存儲區域網(SAN)上的伺服器的外部網絡連接的高可用的高速底板。所述伺服器之一是具有I/O處理器的存儲伺服器200，I/O處理器連接到與存儲設備230相連的存儲總線(即一種存儲連接240)。圖2A提供了一個具有網絡附加存儲裝置的企業存儲拓撲結構的例子，以便說明如何將本發明的特定實施例擴展到跨越存儲區域網絡(SAN)和具有I/O處理器的存儲伺服器的企業功率管理領域。
圖2B示出了依照本發明的特定實施例的存儲子系統140的進一步的細節。存儲子系統140包括存儲伺服器200、小型計算機系統接口(SCSI)或光纖信道接口(即通信路徑240的類型)和存儲設備230。存儲伺服器200包括I/O處理器210。在特定實施例中，在從Intel公司獲得的IntelXscaleTMI/O處理器中實現本發明。在特定實施例中，I/O子系統230由I/O處理器210控制。在特定實施例中，存儲設備230可以描述為NAS單元。在特定實施例中，I/O處理器210可以位於存儲伺服器200的母板上或者是晶片組的一部分。I/O處理器210是具有專用於存儲的操作環境的智能處理器(例如I/O處理器210包括用於諸如RAID和iSCSI系統應用的固件/軟體)。I/O處理器210管理從存儲設備130到主機103的CPU 104的傳輸和反向傳輸。
存儲伺服器200還包括由I/O處理器210使用的同步動態隨機訪問存儲器(SDRAM)212和快閃記憶體214。由I/O處理器210管理的存儲器部分(高速緩存216)是電池備份的，因而允許作為緩寫式高速緩存(即用於存儲寫事務並且作為緩衝區高速緩存)使用。高速緩存216可以是，例如，動態隨機訪問存儲器(DRAM)或靜態隨機訪問存儲器(SRAM)。SCSI或光纖信道控制器218用於連接SCSI或光纖信道接口240。在特定實施例中，集成驅動電子設備(IDE)可以作為信道控制器218的代替或補充。另外，網絡到PCI-X的橋220通過二級PCI-X總線222(例如133MHz的)連接到I/O處理器210和信道控制器218，並且通過通信路徑224連接到PCI總線、網絡、主機103等。
圖2C示出了依照本發明特定實施例的I/O處理器210的進一步的細節。I/O處理器210包括地址空間250和功率和性能管理策略252。I/O處理器210還包括(例如在軟體棧中包括或作為固件包括)執行功率管理任務的功率和性能管理代理254(除了其它I/O軟體之外，未示出)。I/O處理器210還包括協助管理高速緩存216的高速緩存管理代理256。
圖2D示出了依照本發明特定實施例的I/O處理器210對地址空間250的使用的進一步的細節。地址空間250包括由信道控制器218使用的映射I/O的控制器存儲器、由I/O處理器210使用的I/O處理器210作業系統存儲器、由高速緩存216使用的用於緩寫的緩衝區高速緩存、用於預取(即預讀)的緩衝區高速緩存和高速緩存哈希表。
本發明的特定實施例利用I/O處理器210的計算能力管理存儲設備230，以便跟蹤與主機103一致的功率和/或性能設置點。在特定實施例中，功率涉及使用的能量，而性能可能涉及限制等待時間等。
圖3示出了依照本發明特定實施例的一般功率管理流程。該功率管理流程代表由I/O處理器210上執行的功率和性能管理代理254管理的一種技術。在圖3中，塊300表示從主機103的作業系統110(例如在XeonTM處理器上運行的作業系統Windows2003)輸入到I/O處理器210的設置點。塊310表示I/O處理器210中細密的、性能/任務驅動的功率管理策略。該功率管理策略用於將功率和/或性能設置映射點到功率消耗級別。然後，I/O處理器210試圖基於該功率消耗級別調整塊330中的部件(例如存儲伺服器CPU，存儲設備1...N 130，存儲器和信道控制器218)的功率和/或性能。結果是I/O處理器輸出存儲子系統功率。因而，在特定實施例中，I/O處理器固件262試圖通過對存儲設備230和I/O處理器210的部件的功率管理達到設置點。該管理包括，例如，使驅動器停止轉動，將驅動器置於各種睡眠模式，以及使用緩寫高速緩存216來隱藏從這些斷電的操作模式中重新啟動驅動器所需要的等待時間。
在特定實施例中，使用高級配置和功率界面(ACPI)性能狀態「P-state」)作為對I/O處理器210的設置點指示。ACPI是用於計算機系統(例如膝上型計算機、臺式機和伺服器)中的系統配置和功率管理的工業標準。ACPI抽象系統資源配置和功率管理使得下層的硬體和系統操作對於作業系統和設備驅動器不透明。ACPI定義了一個命名空間，是所有系統實體的樹型結構。每個系統組件是這個命名空間的一個元素(例如命名空間中的一個節點)。除了屬性以外，節點元素可以具有以ACPI機制語言(AML)編碼的用來操縱組件操作的可執行方法。
ACPI指定了計算機系統中幾種功率狀態，系統功率狀態由Sx表示，CPU功率狀態由Cx表示，存儲設備功率狀態由Dx表示。另外，ACPI定義了處理器和其它組件的性能狀態Px。
處於P-state P0的設備具有最高級別的性能能力。同樣，處於P-state P0的設備可以消耗最多的功率。較低的性能並且因而有與其它P-state(即P-state P1...P15)相關聯的較小的功率消耗。主機103的作業系統110控制轉換到不同的性能和/或功率狀態的觸發機制。但是，下層的硬體接口和交互由硬體或設備廠商提供的ACPI方法抽象。
取決於作業系統110和作業系統110的平臺策略，如果一個設備的工作負載不重，作業系統110可以將該一個存儲設備轉換到較低的性能/功率狀態，比方說從P0到P1，以便減小系統的功率消耗。在特定實施例中，在系統功率狀態之間轉換的觸發器可以是當前的工作負載或每個用戶/管理員指示。
圖4A示出了依照本發明特定實施例在主機103的功率管理操作。控制從塊400開始，此時系統(例如主機103)被重新啟動。在塊402，主機103的作業系統執行功率狀態轉換。在塊404，I/O處理器210確定是否已經達到功率設置點(例如一個功率管理P-state)。在特定實施例中，功率和/或性能狀態改變的觸發器是來自主機103的作業系統110的基於例如系統工作負載的指示，或對用戶/管理員的輸入的響應。
如果達到一個功率設置點，則該處理繼續到塊408，否則處理繼續塊406。在塊406中，I/O處理器210繼續服務I/O請求。在塊408中，作業系統專用功率管理(OSPM)驅動器111接收到功率轉換請求。在塊410，OSPM驅動器111建立一個I/O請求包(IRP)，其用於將I/O操作從作業系統110中的一個代理傳送到另一個代理。在塊412中，OSPM驅動器111向各種系統驅動器包括存儲驅動器120發送一個功率IRP(即一種功率請求)。
圖4B示出了依照本發明特定實施例的I/O處理器210中的功率管理操作。在塊414中，控制於I/O處理器210的功率和性能管理代理254接收到功率改變通知(例如，由存儲驅動器120建立的功率改變包，存儲驅動器120從OSPM驅動器111接收到IRP)開始。在塊416，位於I/O處理器210的功率和性能管理代理254選擇下一個存儲設備，從第一個開始。在塊418中，位於I/O處理器210的功率和性能管理代理254確定在所選擇的存儲設備上是否存在任何未完成的I/O。如果存在，則該處理繼續到塊422，否則該處理繼續塊420。
在塊420，I/O處理器210的功率和性能管理代理254為所選擇的存儲設備執行功率狀態轉換。在特定實施例中，通過使用功率和性能管理策略252確定轉換到哪個狀態。功率和性能管理策略252可能指向例如延遲鏡像和讀取睡眠。指向延遲鏡像的功率和性能管理策略252可以包括，例如，以下指示1)對RAID 1的鏡像磁碟斷電，並且在500個I/O事務後對它們加電以便同步；2)將針對斷電磁碟的寫發送到非易失高速緩存，直到該非易失高速緩存寫滿，然後喚醒一個磁碟並且從非易失高速緩存向該磁碟刷新對該磁碟的寫。指向讀取睡眠的功率和性能管理策略252可以包括，例如，以下指示服務所有對甦醒磁碟的讀取和對睡眠/斷電磁碟的緩存讀取，並且在10個掛起的讀失敗後喚醒緩存失敗的磁碟。
在特定實施例中，如果一些存儲設備不被使用，則可以將它們關閉。在特定實施例中，每個不被使用的存儲設備也可以改變到較低的功率狀態而不必關閉。在塊422，I/O處理器210的功率和性能管理代理254判定是否存在任何剩餘的存儲設備進行處理。如果存在，則該處理繼續至塊416，否則該處理繼續塊424。因而，在特定實施例中，如果在一個存儲設備上有未完成的I/O，則I/O處理器210的功率和性能管理代理254不會對該存儲設備執行功率狀態轉換。在塊424中，I/O處理器210的功率和性能管理代理254判定是否已經達到功率設置點。在特定實施例中，感測器(例如數字轉換器的類似物)可用來測量I/O處理器210和存儲設備230的功率消耗，並且這個測量結果可以用於判定是否已經達到功率設置點。如果已經達到功率設置點，則該處理繼續至塊430，否則該處理繼續塊426。在塊426，調整I/O處理器210的功率和性能管理代理254的頻率，不必調到預定的最小值以下。不將I/O處理器210的頻率調整到預定最小值是為了避免I/O處理器210放慢太多以至影響性能。在塊428，I/O處理器210的功率和性能管理代理254確定是否已經到達功率設置點。如果已經達到，則該處理繼續至塊430，否則該處理循環回到塊416。因而，在特定實施例中，如果在存儲設備上執行功率狀態轉換不會導致達到功率設置點，則I/O處理器210的功率和性能管理代理254調整I/O處理器的頻率以試圖達到功率設置點，並且如果在該調整之後仍然沒有達到功率設置點，則可以在該存儲設備上再次執行功率狀態轉換。在塊430，I/O處理器210繼續服務於I/O請求。
另外，本發明的特定實施例允許使用電池備份的緩寫緩存以便一些鏡像磁碟或RAID的奇偶磁碟保持斷電，然後當I/O處理器210的最近最少使用(LRU)緩存技術指示要從高速緩存216逐出時更新鏡像或奇偶磁碟，從而允許鏡像或奇偶磁碟暫時睡眠而不對性能造成任何有害影響。
圖5A和5B示出了依照本發明特定實施例的延遲更新操作。控制在塊500開始，此時I/O處理器210接收到一條命令(例如從主機103)。在塊502，位於I/O處理器210的高速緩存管理代理256判定所接收到的命令是否是寫命令。如果是的話，該處理繼續至塊504，否則，該處理繼續塊520。在塊504，I/O處理器210的高速緩存管理代理256確定高速緩存216是否能夠寫數據。如果能，則該處理繼續至塊506，否則，該處理繼續塊508。
在塊506中，I/O處理器210的高速緩存管理代理256在高速緩存216中緩存數據，並且向存儲設備提交寫事務。由於在將數據實際寫入存儲設備之前提交了寫事務，主機103不知道數據被實際寫入存儲設備的延遲。
在塊508中，如果高速緩存216不可用於寫數據(即沒有空間存儲更多數據)，則從高速緩存216逐出不是要寫入的數據的最老的數據(例如一個數據塊)。在塊510中，I/O處理器210的高速緩存管理代理256確定要為其逐出最老數據的存儲設備是否是甦醒的。如果該存儲設備是甦醒的，則該處理繼續至塊512，否則該處理繼續塊518。
在塊512中，將逐出的數據寫入所述存儲設備。在塊514中，將要寫入高速緩存216的數據寫入高速緩存216，並且將所述寫事務提交給存儲設備。在塊518中，I/O處理器210的高速緩存管理代理256喚醒所述存儲設備，並且循環回到塊510。在特定實施例中，存儲設備是容錯存儲設備。
在塊520中(圖5B)，因為接收到的命令不是寫命令，I/O處理器210的高速緩存管理代理256識別接收到的命令是讀命令，並且I/O處理器210的高速緩存管理代理256確定要讀取的數據是否在高速緩存216中。如果在，則該處理繼續至塊522，否則該處理繼續塊524。在塊522中，I/O處理器210的高速緩存管理代理256從高速緩存216讀取數據。在塊524，I/O處理器210的高速緩存管理代理256確定要從中讀取數據的存儲設備是否是甦醒的。如果是，則該處理繼續至塊526，否則，該處理繼續塊528。在塊526中，I/O處理器210的高速緩存管理代理256從所述存儲設備讀取數據。在塊528中，I/O處理器210的高速緩存管理代理256喚醒所述存儲設備，並且循環返回塊524。
圖6示出了依照本發明特定實施例的磁碟驅動器的功率消耗表600。表600列出了驅動器的不同狀態，諸如啟動、隨機讀/寫(R/W)操作、搜索、空閒、等待和睡眠。表600還列出了不同狀態的不同電壓，並且列出了各狀態的功率消耗。
因此，本發明的特定實施例能夠基於允許具有降低的電壓和性能的存儲子系統140的連續操作的解決方案，利用I/O處理器210調整存儲設備130的功率和/或性能狀態。
本發明的特定實施例擴展I/O處理器210的功能以包括設備性能和功率管理。改變狀態的控制點是主機103的作業系統110的改變系統狀態的指示。所述I/O處理器210知道存儲設備(例如磁碟驅動器)的數據模式和活動級別，並且因此調整例如I/O子系統230中的硬碟驅動器和其它存儲設備的功率狀態。依賴於存儲驅動器的活動性，存儲設備230(例如硬碟驅動器)可以具有幾種不同功率狀態之一。
I/O處理器210通過監視和操縱存儲設備的功率狀態來維護對I/O子系統230的性能和/功率管理的更強控制，從而將主機103的作業系統110解放出來以進行其它處理。
本發明的特定實施例能夠在不影響吞吐率的情況下節省功率。通過使用ACPI P-state和令OSPM 111具有到存儲子系統140的整體綁定，本發明的特定實施例克服了傳統的存儲子系統由於伺服器不支持ACPI功率管理和OSPM 111與子系統之間不存在整體綁定而沒有功率管理的問題。
本發明的特定實施例提供了母板上的RAID(ROMB)和網絡附加存儲(NAS)部署中具有業內領先的功率消耗水平的功率-性能。
本發明的特定實施例引入了兩個功率域，一個在主機103的CPU104級別，一個在I/O子系統230級別。I/O處理器210管理I/O子系統230功率域。當主機103的CPU 104指示I/O處理器210改變到較低功率狀態時，I/O處理器210利用I/O拓撲結構、設備通信模式等管理I/O子系統230。
本發明的特定實施例最優化可用性和正常運行時間，而不是執行功率管理。在傳統系統中，測量產品的度量是每秒的I/O量(即吞吐率)，而不是每瓦特的I/O量(即功率效率)。本發明的特定實施例允許使用每瓦特I/O量這樣的度量。
本發明的特定實施例允許在不損害I/O性能的情況下的最低功率消耗，產生更密集的硬體配置(例如更密集的刀片式和機架伺服器)。在數據中心部署中還可以使用每立方米的功率消耗。
I/O處理器具有很強的計算能力並且能夠使用學習算法，從而能夠在預期到未來的工作或未來的空閒時分別將部件重啟或斷電。這種類型的預測能力是當前的數據中心所需的自管理、自修復、自治系統的精髓。
I/O處理器210可以採用功率已知容錯協議，諸如RAID更新，其中對「睡眠」存儲設備130的寫可以登記到高速緩存216並且在其中鎖定，來代替將該事務立即傳送到存儲設備130。
本發明的特定實施例用由IntelXscaleCPU-based子系統管理的新的控制理論技術來平衡可用的平臺功率管理技術。另外，通過提供功率管理，本發明的特定實施例支持綠色數據中心。
在本發明的特定實施例中，I/O處理器210補充了平臺技術，諸如ACPI和數據中心/機架級別的策略。在特定實施例中，基於存儲子系統140的I/O處理器210通過實現ACPI性能狀態實現了功率已知計算。
另外，本發明的特定實施例提供了功率消耗級別和支持功率和熱管理的能力，這些在購買數據中心裝備的決策中是有用的。
Intel、Xscale和Xeon是Intel公司在美國和/或外國的註冊商標和習慣法標記。Windows是Microsoft公司在美國和/或外國的註冊商標和習慣法標記。
附加的實施例細節所描述的用於動態功率管理的技術可以實現為使用生產軟體、固件、硬體或它們的任意組合的標準編程和/或工程技術的方法、設備或製造產品。這裡使用的術語「製造產品」涉及硬體邏輯(例如集成電路晶片、可編程門陣列(PGA)、專用集成電路(ASIC)等)或計算機可讀介質中實現的代碼或邏輯，計算機可讀介質諸如磁存儲介質(例如硬碟驅動器、軟盤、磁帶等)、光存儲介質(CD-ROM、光碟等)、易失和非易失存儲設備(例如EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可編程邏輯等)。計算機可讀介質中的代碼由處理器訪問和執行。實現優選實施例的代碼還可以通過傳輸介質或者經由網絡從文件伺服器訪問。在這種情況下，其中實現了所述代碼的製造產品可以包括傳輸介質，諸如網絡傳輸線路，無線傳輸介質，通過空間傳播的信號，無線電波，紅外線信號等。因而，「製造產品」可以包括內嵌有代碼的介質。另外，「製造產品」可以包括其中嵌有、處理和執行代碼的硬體和軟體組件的組合。當然，本領域技術人員將認識到在不偏離本發明實施例的範圍的條件下可以對該配置進行許多修改，並且製造產品可以包括當前技術中已知的承載信息的任何介質。
圖4A、4B、5A和5B所示出的邏輯說明了在特定次序下發生的特定事件。在替代實施例中，可以不同的次序執行、修改或刪除特定的操作。另外，可以向上述邏輯添加操作並且仍然符合所描述的實施例。還有，這裡描述的操作可以順序發生，或者特定操作可以並行處理。另外，可以由單獨的處理單元或分布式處理單元執行操作。
圖7示出了計算機系統700的一個實施例，諸如計算機設備102a、102b、102c、102d、103和/或200。系統70O可以包括處理器702(例如微處理器)、存儲器704(例如易失性存儲設備)和存儲裝置706(例如非易失性存儲裝置，諸如磁碟驅動器、光碟驅動器、磁帶驅動器等)。存儲裝置706可以包括內部存儲設備，或附加的或網絡可訪問的存儲裝置。存儲裝置706中的程序被以當前技術的已知方式加載到存儲器704中並且由處理器702執行。該系統還包括網絡卡708，以便能夠與網絡，諸如乙太網、光纖信道仲裁環等，進行通信。另外，在特定實施例中，所述系統可以包括存儲控制器709。像討論的那樣，特定的網絡設備可以具有多個網絡卡。輸入設備710用於向處理器702提供用戶輸入，可以包括鍵盤、滑鼠、輸入筆、麥克風、觸敏顯示屏、或當前技術中已知的任何其它活動或輸入裝置。輸出設備712能夠再現從處理器702或諸如監視器、印表機、存儲裝置等其它組件傳送來的信息。
已經提出的對本發明各實施例的前述說明是為了舉例和說明的目的。不是想窮舉本發明的實施例或者將本發明的實施例限制為所公開的精確形式。根據上述精神可以進行許多修改和變化。意在不以詳細說明限制實施例的範圍，而以這裡所附的權利要求來限制。上述說明、例子和數據提供了對產品的完整描述和對本發明實施例的組合使用。由於在不偏離本發明實施例的精神和範圍的條件下可以得到本發明的許多實施例，本發明的實施例由下面附屬的權利要求限定。
權利要求
1.一種用於對一個或多個存儲設備進行功率和性能管理的方法，包括利用功率和性能管理代理接收標識功率設置點的功率改變通知；利用功率和性能管理代理調整至少一個存儲設備的功率狀態。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述功率改變通知是由存儲驅動器在接收到來自主機作業系統的功率請求時產生的。
3.如權利要求1所述的方法，其中響應於通過功率和性能管理代理確定存儲設備沒有未完成的輸入/輸出(I/O)活動而為該至少一個存儲設備調整功率狀態。
4.如權利要求1所述的方法，其中基於功率和性能策略調整功率狀態。
5.如權利要求1所述的方法，還包括利用功率和性能管理代理確定是否已經達到所述功率設置點；響應於確定還未達到功率設置點，利用功率和性能管理代理調整I/O處理器頻率。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述頻率不被調整到預定最小值之下。
7.如權利要求5所述的方法，還包括利用功率和性能管理代理確定是否已經達到所述功率設置點；利用功率和性能管理代理調整至少一個附加存儲設備的功率狀態。
8.一種用於處理命令的方法，包括利用高速緩存管理代理接收命令；利用高速緩存管理代理確定該命令是具有給存儲設備的新數據的寫命令；利用高速緩存管理代理將所述新數據寫入高速緩存；和響應於確定出該命令是具有給存儲設備的新數據的寫命令，利用高速緩存管理代理向存儲設備提交寫命令。
9.權利要求8所述的方法，還包括利用高速緩存管理代理從高速緩存中逐出現有數據以便為新數據騰出空間。
10.如權利要求8所述的方法，還包括利用高速緩存管理代理確定所述命令是請求數據的讀命令；響應於確定出所請求的數據在高速緩存中，利用高速緩存管理代理從該高速緩存中讀取數據。
11.一種與數據存儲裝置通信的系統，包括具有輸入/輸出(I/O)處理器的計算設備；能夠管理對所述數據存儲裝置的輸入/輸出(I/O)訪問的存儲控制器，其中數據存儲控制器連接到所述計算設備；和在所述計算設備上的功率和性能管理代理，能夠接收標識功率設置點的功率改變通知並且調整至少一個存儲設備的功率狀態。
12.如權利要求11所述的系統，其中所述功率改變通知由存儲驅動器在接收到來自主機作業系統的功率請求時產生。
13.如權利要求11所述的系統，其中響應於確定了存儲設備沒有未完成的輸入/輸出(I/O)活動，所述功率和性能管理代理能夠為該至少一個存儲設備調整功率狀態。
14.如權利要求11所述的系統，其中基於功率和性能策略調整功率狀態。
15.如權利要求11所述的系統，其中所述功率和性能管理代理能夠確定是否已經達到所述功率設置點，並且響應於確定沒有達到功率設置點而調整I/O處理器頻率。
16.如權利要求15所述的系統，其中所述頻率不被調整到預定最小值之下。
17.如權利要求15所述的系統，其中所述功率和性能管理代理能夠確定是否已經達到所述功率設置點並且調整至少一個附加存儲設備的功率狀態。
18.一種與數據存儲裝置通信的系統，包括具有輸入/輸出(I/O)處理器的計算設備；能夠管理對所述數據存儲裝置的輸入/輸出(I/O)訪問的存儲控制器，其中數據存儲控制器連接到所述計算設備；和在所述計算設備上的高速緩存管理代理，能夠接收命令，確定該命令是具有給存儲設備的新數據的寫命令，將所述新數據寫入高速緩存，並且響應於確定該命令是具有給存儲設備的新數據的寫命令而將寫命令提交給該存儲設備。
19.如權利要求18所述的系統，其中所述高速緩存管理代理能夠從高速緩存逐出現有數據以便為新數據騰出空間。
20.如權利要求18所述的系統，其中所述高速緩存管理代理能夠確定命令是請求數據的讀命令，並且響應於確定所請求的數據在高速緩存中而從該高速緩存讀取數據。
21.一種製造產品，包括其中存儲有指令的存儲介質，所述指令由計算設備執行時產生以下結果接收標識功率設置點的功率改變通知；調整至少一個存儲設備的功率狀態。
22.如權利要求21所述的製造產品，其中功率改變通知由存儲驅動器在接收到來自主機作業系統的功率請求時產生。
23.如權利要求21所述的製造產品，其中執行所述指令時還產生以下結果響應於確定存儲設備沒有未完成的輸入/輸出(I/O)活動，為該至少一個存儲設備調整功率狀態。
24.如權利要求21所述的製造產品，其中基於功率和性能策略調整功率狀態。
25.如權利要求21所述的製造產品，其中所述指令執行時還產生以下結果確定是否已經達到功率設置點；和響應於確定沒有達到功率設置點，調整I/O處理器頻率。
26.如權利要求25所述的製造產品，所述頻率不被調整到預定最小值之下。
27.如權利要求25所述的製造產品，其中所述指令執行時還產生以下結果確定是否已經達到所述功率設置點；和調整至少一個附加存儲設備的功率狀態。
28.一種製造產品，包括其中存儲有指令的存儲介質，所述指令由計算設備執行時產生以下結果接收命令；確定該命令是具有給存儲設備的新數據的寫命令；將該新數據寫入高速緩存；和響應於確定該命令是具有給存儲設備的新數據的寫命令，將該寫命令提交給所述存儲設備。
29.如權利要求28所述的製造產品，其中所述指令執行時還產生以下結果從高速緩存逐出現有數據以便為新數據騰出空間。
30.如權利要求28所述的製造產品，其中所述指令執行時還產生以下結果確定該命令是請求數據的讀命令；響應於確定所請求的數據在高速緩存中，從該高速緩存中讀取數據。
全文摘要
提供了用於一個或多個存儲設備的功率和性能管理的技術。利用功率和性能管理代理，接收標識功率設置點的功率改變通知並且調整至少一個存儲設備的功率狀態。
文檔編號G06F12/08GK1902577SQ200480039153
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月17日 優先權日2003年12月24日
發明者E·科馬拉, V·齊默, D·博達斯 申請人:英特爾公司